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[摘 要]汽轮机轴封系统，在机组运行中起到隔绝汽轮机内部介质和外界空气的作用，即能防止冷空气进入汽轮机内部，造成大轴受热不均变形，又能防止高溫蒸汽泄漏，降低机组热效率，直接关系到汽轮机的安全性及经济性。而轴封压力的控制，就直接关系到整个轴封系统正的常运行。本文主要介绍我公司#2机组（三门峡华阳发电责任有限责任公司320MW）轴封压力波动问题原因的分析查找，具有较强的实用性和代表性。
[关键词]轴封系统、压力波动
中图分类号：TU594 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0299-01
1、前言
汽轮机轴封，是汽轮机动静部件之间的过渡部件，其作用是阻止汽缸内的蒸汽向外漏泄，同时防止外界空气漏入汽缸。汽封体故障，极易引起汽轮机动静部件之间直接摩擦碰撞，伤及汽轮机大轴，严重时造成大轴永久性弯曲的重大事故。
2、轴封压力控制策略
我公司#2机组轴封压力控制采用供汽加溢流方式，供汽分高压轴封供汽（不投入），低压轴封供汽，低压供汽又分两路汽源，高辅和低辅。如图1：
轴封压力调节采用溢流调门调节，低负荷时，自密封不足以提供足够高压力时，会自动打开辅汽至轴封供汽调门，二者全程投入自动，轴封压力控制机制如下：
轴封溢流调门和轴封供汽压力调门，均是调节轴封压力，调节对象是一个，两个调门设定值均通过运行人员手动设定，正常运行时，溢流门的设定值应高于供汽门，以此保证溢流门先动作，在溢流门全关后轴封压力低的话，则供汽调门开启，进行压力调节。自动逻辑设置有死区，在偏差大于死区范围后，PID放可进行运算调节，溢流死区为±0.2KPa，供汽死区为±0.4KPa，即供汽要比溢流调门给定值要低0.4以上，二者逻辑中做有闭锁限制，保证二者正常配合，不会出现相互干扰的现象。
3、轴封压力波动问题描述
我厂#2机组长期以来，一直存在轴封压力突升波动的现象，尤其在机组负荷平稳，工况稳定，轴封压力也会突然上升下降，经过几个振荡周期，调门振荡几次后，轴封压力又慢慢恢复正常。
在轴封压力波动时，调取相关测点趋势，辅汽压力，辅汽温度，汽机高调门开度，一次调频信号，主汽压力，调节级压力，主蒸汽压力温度，均未发生变化。
4、轴封压力波动问题原因探讨和分析
从上面现象，分别从以下几个方面进行问题的查找和排除：
1）轴封压力测点的信号干扰
由于轴封压力测点有3个，且分别独立通道，进入DCS不同卡件，在出现波动时，调取三个测点的趋势，均一致性的波动，且信号屏蔽及机柜接地，均为单端接地，接地电阻满足要求，可排除信号干扰问题。
2）自动调整引发的调节振荡
在发生轴封压力波动时，有正在变负荷工况，也有负荷平稳工况，且发生压力波动时，运行人员将调门切至手动方式，保持调门开度恒定不变，轴封压力依然会继续波动，在经过几个周期后，自行趋于稳定。在调门切手动，保持固定开度不变的情况下，轴封压力仍大幅波动，可排除自动调整问题引发调门振荡。
3）供汽调门内漏
发生变负荷工况，负荷下降到170MW左右，此时轴封系统失去自密封，轴封压力开始下降，溢流调门需要关小，供汽调门打开，在供汽调门开瞬间，由于门存在内漏，门稍微动一点点，将造成压力的大幅波动。
然而，通过调取趋势，发生变负荷工况，尤其在170MW左右时，会出现轴封压力波动的现象，但并非所有波动都出现在突然降负荷到170，自密封失去的时候。
同样，也并非负荷到170时，就必然出现波动。并且，即便在这种情况下，此时供汽调门打开，开度基本在2%以下，最高不超过2.5%，如果2%的开度，可以直接导致压力突升，其他更大的开度，压力应该更高才对，然而事实并不是这样。
所以，可反向论证，压力波动不是供汽调门开度的变化引起的，供汽调门内漏引发轴封压力波动的假设不成立。
4）通过分析曲线，对比系统参数，判断诱发原因
针对轴封压力波动问题，从趋势上分析，应该是由外因导致的，外扰诱发压力的波动，调节系统势必按设定的控制机制动作，消除扰动带来的被调量的变化，其表象就是压力波动，门也同时动作，二者相互耦合。外扰引起的压力波动是因，调门动作是果，而不能将因果倒置，找错的问题的方向。
明白了问题产生的机制，查找问题也就有了方向，主要从系统处着手，找到引起压力波动的因素。
正常汽封的投入，无外乎供与回的一个平衡过程，在负荷变动等各种因素导致平衡打破时，就要通过自动调节使平衡状态恢复，但是如果扰动过于生猛，调节作用不足以克服时，就会出现上面的波动大异常现象。
引起轴封压力波动的外扰有：高辅压力，调节级压力，负荷，一次调频信号，轴封回气压力，小机转速，给水，各高调门开度变化，将上述参数加入趋势分析，发现异常波动时仅回汽压力有变化。
回汽靠轴加风机的抽离进行，加入轴加风机电流信号，发现压力波动时，轴加风机电流明显波动，且趋势和压力完全相反，符合逻辑规律。
本人从分析认为，由于风机出力变化，导致回气不畅，引起轴封压力产生变化。
在扰动作用下，轴封压力产生波动时（波动的幅度和速度不同），风机电流是一定的！
假设是压力的变化引发的出力的变化，应该在任何时候，压力变化了，电流都会变，而这明显和趋势不符，故此假设不成立！
从这个角度分析，原因不外乎以下两种可能：
A、风机自身问题。
B、长时间运行，管道内存在积水，引起风机出力的变化。
通过切换风机，验证风机自身是否存在问题，切换后，轴封压力依然存在波动，故排除A项。
查找系统管道，对低点位进行排水，问题依然没有得到解决，后再次从系统上进入深入分析，查找积水存在部位，经过长达一周的连续排查和分析，认为高压轴封供汽管道（主汽来）可能性最大，由于高压轴封供汽管道一直没有投入（如图1），电动门及调门均处于关闭位置，低压供汽有可能在此处冷凝产生疏水，对汽封系统产生影响，对高压管道调门后管道进行疏水，后轴封压力再也没有出现过波动，问题得以解决。
5、结论
通过对轴封压力调节机制的分析，对历史曲线的分析，结合对流程系统的勘察，对轴封压力波动的原因进行了准确的定位，并以此为方向进行问题的查找，最终使得问题得以解决。
本文主要是想强调，其实有很多问题，热工人员可以通过历史曲线的深入分析，结合系统参数的对标检查，提出猜想，和实际参数对比，进行求证或推翻，使问题得以持续推进，犹如抽丝剥茧，最终准确判断出问题原因之所在，采用最高效的方式，指导问题的处理和解决。
[关键词]轴封系统、压力波动
中图分类号：TU594 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0299-01
1、前言
汽轮机轴封，是汽轮机动静部件之间的过渡部件，其作用是阻止汽缸内的蒸汽向外漏泄，同时防止外界空气漏入汽缸。汽封体故障，极易引起汽轮机动静部件之间直接摩擦碰撞，伤及汽轮机大轴，严重时造成大轴永久性弯曲的重大事故。
2、轴封压力控制策略
我公司#2机组轴封压力控制采用供汽加溢流方式，供汽分高压轴封供汽（不投入），低压轴封供汽，低压供汽又分两路汽源，高辅和低辅。如图1：
轴封压力调节采用溢流调门调节，低负荷时，自密封不足以提供足够高压力时，会自动打开辅汽至轴封供汽调门，二者全程投入自动，轴封压力控制机制如下：
轴封溢流调门和轴封供汽压力调门，均是调节轴封压力，调节对象是一个，两个调门设定值均通过运行人员手动设定，正常运行时，溢流门的设定值应高于供汽门，以此保证溢流门先动作，在溢流门全关后轴封压力低的话，则供汽调门开启，进行压力调节。自动逻辑设置有死区，在偏差大于死区范围后，PID放可进行运算调节，溢流死区为±0.2KPa，供汽死区为±0.4KPa，即供汽要比溢流调门给定值要低0.4以上，二者逻辑中做有闭锁限制，保证二者正常配合，不会出现相互干扰的现象。
3、轴封压力波动问题描述
我厂#2机组长期以来，一直存在轴封压力突升波动的现象，尤其在机组负荷平稳，工况稳定，轴封压力也会突然上升下降，经过几个振荡周期，调门振荡几次后，轴封压力又慢慢恢复正常。
在轴封压力波动时，调取相关测点趋势，辅汽压力，辅汽温度，汽机高调门开度，一次调频信号，主汽压力，调节级压力，主蒸汽压力温度，均未发生变化。
4、轴封压力波动问题原因探讨和分析
从上面现象，分别从以下几个方面进行问题的查找和排除：
1）轴封压力测点的信号干扰
由于轴封压力测点有3个，且分别独立通道，进入DCS不同卡件，在出现波动时，调取三个测点的趋势，均一致性的波动，且信号屏蔽及机柜接地，均为单端接地，接地电阻满足要求，可排除信号干扰问题。
2）自动调整引发的调节振荡
在发生轴封压力波动时，有正在变负荷工况，也有负荷平稳工况，且发生压力波动时，运行人员将调门切至手动方式，保持调门开度恒定不变，轴封压力依然会继续波动，在经过几个周期后，自行趋于稳定。在调门切手动，保持固定开度不变的情况下，轴封压力仍大幅波动，可排除自动调整问题引发调门振荡。
3）供汽调门内漏
发生变负荷工况，负荷下降到170MW左右，此时轴封系统失去自密封，轴封压力开始下降，溢流调门需要关小，供汽调门打开，在供汽调门开瞬间，由于门存在内漏，门稍微动一点点，将造成压力的大幅波动。
然而，通过调取趋势，发生变负荷工况，尤其在170MW左右时，会出现轴封压力波动的现象，但并非所有波动都出现在突然降负荷到170，自密封失去的时候。
同样，也并非负荷到170时，就必然出现波动。并且，即便在这种情况下，此时供汽调门打开，开度基本在2%以下，最高不超过2.5%，如果2%的开度，可以直接导致压力突升，其他更大的开度，压力应该更高才对，然而事实并不是这样。
所以，可反向论证，压力波动不是供汽调门开度的变化引起的，供汽调门内漏引发轴封压力波动的假设不成立。
4）通过分析曲线，对比系统参数，判断诱发原因
针对轴封压力波动问题，从趋势上分析，应该是由外因导致的，外扰诱发压力的波动，调节系统势必按设定的控制机制动作，消除扰动带来的被调量的变化，其表象就是压力波动，门也同时动作，二者相互耦合。外扰引起的压力波动是因，调门动作是果，而不能将因果倒置，找错的问题的方向。
明白了问题产生的机制，查找问题也就有了方向，主要从系统处着手，找到引起压力波动的因素。
正常汽封的投入，无外乎供与回的一个平衡过程，在负荷变动等各种因素导致平衡打破时，就要通过自动调节使平衡状态恢复，但是如果扰动过于生猛，调节作用不足以克服时，就会出现上面的波动大异常现象。
引起轴封压力波动的外扰有：高辅压力，调节级压力，负荷，一次调频信号，轴封回气压力，小机转速，给水，各高调门开度变化，将上述参数加入趋势分析，发现异常波动时仅回汽压力有变化。
回汽靠轴加风机的抽离进行，加入轴加风机电流信号，发现压力波动时，轴加风机电流明显波动，且趋势和压力完全相反，符合逻辑规律。
本人从分析认为，由于风机出力变化，导致回气不畅，引起轴封压力产生变化。
在扰动作用下，轴封压力产生波动时（波动的幅度和速度不同），风机电流是一定的！
假设是压力的变化引发的出力的变化，应该在任何时候，压力变化了，电流都会变，而这明显和趋势不符，故此假设不成立！
从这个角度分析，原因不外乎以下两种可能：
A、风机自身问题。
B、长时间运行，管道内存在积水，引起风机出力的变化。
通过切换风机，验证风机自身是否存在问题，切换后，轴封压力依然存在波动，故排除A项。
查找系统管道，对低点位进行排水，问题依然没有得到解决，后再次从系统上进入深入分析，查找积水存在部位，经过长达一周的连续排查和分析，认为高压轴封供汽管道（主汽来）可能性最大，由于高压轴封供汽管道一直没有投入（如图1），电动门及调门均处于关闭位置，低压供汽有可能在此处冷凝产生疏水，对汽封系统产生影响，对高压管道调门后管道进行疏水，后轴封压力再也没有出现过波动，问题得以解决。
5、结论
通过对轴封压力调节机制的分析，对历史曲线的分析，结合对流程系统的勘察，对轴封压力波动的原因进行了准确的定位，并以此为方向进行问题的查找，最终使得问题得以解决。
本文主要是想强调，其实有很多问题，热工人员可以通过历史曲线的深入分析，结合系统参数的对标检查，提出猜想，和实际参数对比，进行求证或推翻，使问题得以持续推进，犹如抽丝剥茧，最终准确判断出问题原因之所在，采用最高效的方式，指导问题的处理和解决。